车公庄竖井及1#风道安全专项施工方案.docx

车公庄站1号暗挖风道及临时井安全专项施工方案1.编制依据及编制范围1.1编制依据北京地铁六号线一期工程车公庄站1号暗挖风道及临时井施工图；北京地铁6号线一期工程01合同段车公庄站岩土工程勘察报告 勘察编号：2009-006-13（详勘）；国家及部委、轨道公司相关技术规范、规程、标准；我单位现有技术水平、管理水平、施工资源及诸多类似工程施工经验。1.2编制原则以确保施工安全为前提，并具有可操作性；选择合理的施工方案，降低工程造价；采用ISO9002质量标准全方位控制施工过程；采用监控系统和信息反馈系统指导施工；地面及地下按照北京市文明工地标准做好文明施工；各种技术难题超前进行研究，以预防为主。1.3编制范围北京地铁6号线一期工程08合同段车公庄站1#暗挖风道和临时施工竖井结构及施工方法。其主要内容有：临时施工竖井的初期支护；暗挖风道的初期支护、临时支护、施工方法、二次模筑、防水、监测；风道与区间、风道与车站主体接口等部分的土建结构设计(注：1号风道剩余部分及风井结构设计见后续施工图)。2.工程概况2.1工程情况车公庄站位于西二环官园桥西侧，车公庄大街路面下，沿车公庄大街东西向设置。车站结构形式为分离岛式，中间采用三层单跨无柱钢筋混凝土结构，两端采用单层单拱钢筋混凝土结构。车站总长195m，总建筑面积24611.5，共设置6个出入口、2个风井及相应的风道。临时竖井与1#风道位于车公庄大街与北礼士路交叉口西北角，见图2-1。图2-1 1#临时竖井施工位置图施工临时竖井：开挖断面为6.411.2m的矩形断面，地面标高49.33,底板标高20.551,开挖深度28.779m，采用倒挂井壁法施工。风道开挖断面宽高为9.915.77m，本次设计长度73.15m，剩余部分见后续图纸。施工时采用“CRD”法，暗挖时将风道按高度分成四层、宽度分成两块进行开挖，每块开挖尺寸约为4.53.6m。2.2附近管线情况临时竖井的东南角有一根52*36电信管线，埋深约2米，与风道斜交，并侵入临时竖井东南角26cm，施工期间需现场保护。风道上方有400mm的上水管与风道相交，埋深1.75m，距结构顶板8.119m；500mm的天然气管道与风道相交，埋深1.5m，距结构顶板7.109m；4.4*2.1m的热力沟管沟，埋深8.0m，距结构顶板1.889m；2.5*1.85m的雨水沟，埋深3.85m，距结构顶板6.049 m。这些管线在施工过程中要加强监控量测，确保管线安全及正常使用。2.3水文地质情况临时竖井和1#风道地层范围由上至下依次为：房渣土1层、粉土层、细砂层、卵石园砾、粉质粘土层层、细砂1层、卵石层，见图2。根据勘察资料，本区间只有层间潜水，水位标高为23.3521.06m（水位埋深25.827m），含水层为卵石层、卵石层，含水层主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄。经检验，地下水结构工程无腐蚀性。图2-2 地质剖面图3.风险因素分析3.1施工风险分析与控制3.1.1施工风险管理的内容风险管理是指在工程施工中安全风险的规避对策与方案，其实质就是安全风险管理中的风险规划与控制，即确定了工程施工中的风险项目与风险评估后，运用科技手段、成熟技术、先进设备和可靠经验，对施工中所涉及的风险实施有效的控制和管理，采取主动行动，尽量最大化风险事件的有利后果，最小化风险事件所带来的不利后果，以尽可能地控制和避免安全事故的发生，有效降低工程施工的安全风险和工程成本，保证工程施工的安全、可靠地实现项目的总体目标。风险管理的主要内容包括：风险识别、风险估计和评价以及风险规划和控制。3.1.2风险识别3.1.2.1风险源根据本临时竖井及1#风道的施工内容和具体情况，风险源主要存在于自身风险和环境风险两个方面，两大风险源有着密切的关系，相互影响。在临时竖井及1#风道施工中，自身风险：28.779m深基坑工程，CRD法施工的宽高为9.915.77m风道开挖断面；环境风险：风道下穿热力、雨水沟等较重要的既有管线。施工中可能出现的施工安全风险见表3-1。表3-1 施工中可能出现的施工安全风险序号风险项目风险出现的可能性方式1地质风险有加强技术手段2竖井支护结构失稳有加强技术手段31#风道上方的热力沟有采取技术手段41#风道上方的天燃气管有采取技术手段51#风道上方的雨水沟有采取技术手段61#风道上方的400mm的上水管有采取技术手段7隧道塌方有采取技术手段8施工用电可能加强管理及安全防护措施9高空坠物可能10机械伤害可能3.1.2.2风险识别及风险原因分析竖井及风道安全风险预测方法与评价，是指安全风险管理中的风险识别与风险估计和评价，将施工中存在的物理危险因素、人为危险因素、心理危险因素及危险事故判定识别出来。在施工中对安全风险进行识别，通常是根据施工的设计文件中提到的安全风险项目，以往的竖井施工中出现风险项目、运用先进的仪器设备超前探测出的风险项目。这些风险项目能涵盖竖井施工中各方面的风险。结合本施工竖井的施工内容和情况、工程地质水文等特点，参考类似工程施工经验，识别出本工程施工的主要风险为：地质风险、竖井支护结构失稳风险、风道初支隧道塌方的风险。风险原因分析见表3-2。表3-2风险原因分析序号主要风险名称风险原因分析1地质风险（1）地下工程的隐蔽性、复杂性和不可预见性原因；（2）地质勘察手段的局限性；（3）勘测阶段的地质资料不足，准确性不高；（4）存在未知地质，对施工造成了难以预料的风险。2竖井支护结构失稳（1）在软弱层中施工，土层不稳定，开挖过程中极易出现塌方现象；（2）基坑深度较深，土体压力较大，基坑有失稳的风险。（3）支护不及时引起基坑变形大或局部失稳。31#风道上方的热力沟、雨水沟、上水管等施工风险风道上方的热力沟、雨水沟、上水管等必须先编好管线保护方案，做好管线的保护措施后方可进行风道开挖与支护施工。4隧道初支失稳塌方的风险（1）超挖或土质软弱，土体塌方引起地面沉降过大；（2）砸伤（死、坏）人、材、物；（3）造成地面坍塌、管线破坏；3.2施工风险管理组织机构及职责3.2.1施工风险管理组织机构图3-1 施工风险管理组织机构图专家顾问组项目经理项目安全副经理项目总工程师项目生产副经理项目安全总监风险监测组风险分析组风险规避组风险管理组物资设备部安全质量部合同预算部工程技术部财务部安全质量部专业监测队专家顾问组各工区长(施工队长)、专职安全员施工监测和安全巡视安全检查工程师施工监测和安全巡视各工班（组）长、兼职安全员施工监测和安全巡视成立专门的施工风险管理组织机构，负责施工风险的分析、预测、管理和规避，组织机构见图3-1。3.2.2施工风险管理职责3.2.2.1项目经理职责全面负责本工程项目的施工风险管理工作，负责及时采取有效措施规避和预防各种施工风险，主持召开施工风险分析会并作出相应处理方案，尽可能的降低施工风险。3.2.2.2专家顾问组职责全面参与本合同段的风险管理工作，负责提出施工风险管理的总体组织、管理方案、分析控制的重点，参与具体的风险分析及规避策划、解决风险管理中的具体难题。3.2.2.3项目副经理职责负责对风险管理组的管理，协调配合其它风险组的工作，组织各项风险预防措施、规避风险预案的实施，深入施工现场了解可能出现的施工风险问题，及时预防和消除。3.2.2.4项目总工程师职责负责对风险监测组、风险分析组、风险规避组的管理，配合项目经理与副经理做好风险管理工作；负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案，提交风险分析会讨论实施。3.2.2.5风险监测组职责负责进行地质预测预报和监控量测工作，负责采集地质预测预报和监控量测数据，对数据进行处理和分析，并及时将结果报风险分析组。3.2.2.6风险分析组职责负责收集各种施工风险的资料，包括施工进度、地质预测预报和监控量测结果；结合工程施工情况对其进行分析，提出风险预警报告。3.2.2.7风险规避组职责依据风险分析结果，及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案，规避各种施工风险。3.2.2.8风险管理组职责负责各项风险措施、规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作的实施。4.工程重、难点结合施工竖井及风道施工内容和情况、工程地质水文等特点，参考类似工程施工经验，本竖井施工的主要重、难点有：4.1施工竖井自身结构开挖深度大,达到28.799m，属一级自身风险源工程；4.2风道开挖穿越上方的热力沟、天燃气管属重要管线，为一级环境风险源工程；4.3风道开挖断面的高度达15.77m，属二级自身风险源工程；4.4风道开挖穿越上方的雨水沟、上水管属一般市政管线，为三级环境风险源工程；4.5竖井结构位置障碍物较多，有房屋钢筋混凝土基础等,这些对施工工期和进度都有影响；4.6竖井井壁破除马头门进风道的安全施工是工程的重点。5.施工方案及主要施工工艺5.1总体施工方法临时施工竖井采用人工全断面开挖，钢格栅挂网锚喷支护。风道开挖采用CRD法施工，其断面开挖支护分8个洞室、6个施工步聚进行（详见施工步聚一六图示）。风道二衬结构每段施工长度不大于4.5m，且采用隔跳段进行，钢拱架法模筑。5.2 主要施工方法5.2.1 施工竖井梯步设置5.2.1.1平面布置施工竖井梯步平面布置见图5-1。图5-1 施工竖井梯步平面布置5.2.1.2立面布置施工竖井梯步立面布置图5-2 。图5-2 施工竖井梯步立面布置图5.2.1.3做法及防护竖井楼梯骨架采用12槽钢，休息平台及台阶采用5mm厚花纹钢板，扶手采用直径32mm钢管，扶手立柱采用16钢筋，两侧铁网满封闭。临时楼梯共设17跑，每跑10踏，踏板长1m，宽300mm，高150mm。休息平台长1.35m，宽1m。竖井垂直吊装施工室与梯步室之间实行分窗分隔全封闭，利用竖井横向型钢支撑作主骨架，增设竖向32钢管副骨架挂密目铁网满封闭。5.2.2施工竖井结构平面及施工工艺流程施工临时竖井结构平面见图5-3，竖井施工工艺框见图5-4。图5-3 竖井平面结构图 图5-4 竖井施工工艺流程图 施工准备施工降排水测量定位地表至锁口圈底井身开挖支护锁口圈模筑混凝土爬梯安装提升架、竖井围栏安装循环井身开挖、支护（架设横撑）井窝砼施工预埋楼梯及管线固定件安装人行步梯及防护网完 成管线布置井下排水系统5.2.2竖井锁口圈梁施工在竖井开挖前，首先在竖井范围内开挖探沟，检查是否有未查明的对竖井施工有影响的管线。为保证基坑锁口段开挖（注：1m深）的稳定，防止基坑边坡土体滑落塌方。根据基坑探槽的地层揭露情况，若地层结构密实、无水，岩土侧壁有一定的自稳性能，则采用挖掘机离开挖轮廓线50cm的距离挖锁口圈底板以上20cm，然后人工用风镐修整边坡和底板。检验合格后，立模浇注锁口圈梁混凝土。若基坑探槽揭露的地层土体结构松散，则采用基坑四边放坡向下开挖法施工，浇筑锁口圈梁混凝土，最后对井壁后回填土体并进行小导管注浆加固。混凝土浇筑时采用混凝土输送泵，或采用移动溜槽法直接入模。同时在相应位置预埋构件，用于竖井龙门架、护栏、人行步梯及竖井提升。注意对井口高出地面部分加强保护，防止在混凝土达到设计强度以前被破坏。高出地面部分预埋48钢管，作为固定竖井栏杆使用。在施作井口锁口圈梁时，预先预留锚入锁口圈梁以下的钢筋，以便使锁口圈梁与井身初期支护形成一个整体，增加基坑的整体稳定性。锁口圈梁施工流程图见图5-5。施工准备、探明地下管线降水施工开挖土方绑扎钢筋模板支撑系统立模灌注C30砼准备安装龙门吊龙门吊底脚螺栓和井口围拦钢管预埋 图5-5锁口圈施工流程图5.2.2.1竖井锁口圈钢筋施工 确认钢筋锁口圈采用的钢筋种类、型号、规格符合要求，钢筋具有材质证明书或试验报验单，分批堆放整齐，焊条焊剂应有合格证，防止锈蚀，变潮变质等。 在钢筋施工过程中严格按规范规定进行加工，焊接、绑扎，确保各类焊缝及搭接的质量。 焊接均采用单面搭接电弧焊，搭接长度取10d（d为钢筋直径）。 在锁口圈中钢筋需要进行搭接焊，其焊接接头必须相互错开，在任一焊接接头中心至长度为35d且不小于500 mm的区段内，任一根钢筋不得有两个接头，非预应力钢筋（受拉区）在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积不宜超过50%，搭接分布见图5-6所示。图5-6 钢筋焊接搭接示意图焊接接头距钢筋弯折处不应小于10d（d为钢筋直径）。钢筋焊接骨架的允许偏差应满足验评标准的规定要求。在钢筋施工过程中,注意预埋提升架地脚螺栓。钢筋骨架组成的钢筋必须满足外观检查和力学性能试验的需要（如其表面不得有裂纹、折叠、结疤、凹坑、油污等）。 5.2.2.2模板支立竖井锁口圈采用标准钢模板模筑，支撑体系采用脚手架及方木。模板支立应满足以下条件：模板接缝不应漏浆，模板与混凝土接触面应清理干净并涂刷脱模剂，但不得采用废机油等影响混凝土外观及性能的脱模剂；混凝土浇注前模板内的杂物应清理干净；图中预埋件均不得遗漏，且安装牢固，预埋件中心线位置偏差应控制在3 mm以内；模板支撑系统应连接牢固稳定；锁口圈立模施作模筑混凝土之前，应对模板支撑系统进行检算并报验，按照批准的支撑系统施工。 5.2.2.3锁口圈梁混凝土施工 钢筋绑扎前，锁口圈底部先铺设10 cm砂垫层，以确保混凝土保护层厚度要求。浇注混凝土前，先清除杂物、检查净空尺寸是否满足交底要求。对模板上的杂物和钢筋上的油污等应清理干净，对模板应浇水湿润，但底部不得有积水。为防止混凝土离析，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2 m。如发生降雨，必须采取有效的防雨措施，搭设防水棚（或用钢管彩条布搭设）确保混凝土质量。混凝土浇注应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将二次层混凝土浇注完毕。在混凝土浇注过程中应经常观察模板及其支架，钢筋，埋设件和预留孔洞的情况。当发生模板体系有变形或位移时，应立即停止浇注，并应在已浇注的混凝土初凝前修整完毕。混凝土浇注采用螺旋上升分层浇注的方法浇注，每层混凝土厚30 cm。混凝土振捣采用插入式振动棒，振捣操作必须按工艺要求。在内部振捣的基础上，经常地用锤子振动摸板，以消除模板壁混凝土的气泡。混凝土养护采用自然养护，对混凝土浇注后的12小时以内对混凝土用草帘加以覆盖和浇水，浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，浇水养护时间不得少于7 d。浇筑混凝土时注意预埋楼梯预埋件。 浇筑地面以上挡水墙时在挡水墙上部中线预埋长度为1.5 m围栏钢管（48钢管），埋入混凝土30 cm，外露1.2 m，环向间距1.0 m。5.2.3竖井井身开挖、支护施工竖井锁口圈浇筑完成并达到设计强度的80%后，架立提升架，提升架的加工制作使用必须具备以下几个条件：（1）竖井提升架必须经过计算，使用中经常检查维修和保养；（2）提升设备不能超负荷工作，运输的速度应符合该提升架的技术要求；（3）竖井上下通过电铃作为联络信号；（4）提升架顶部搭设彩钢瓦作为防雨棚，设置一定的坡度，使雨水汇集到一起通过雨水管排入临时排水沟；（5）提升设备安装完成后，经验收合格方可使用。5.2.3.1钢格栅加工施工竖井采用格栅支护，工厂化加工。格栅加工由技术人员严格按照标准规范对格栅加工厂进行技术交底于。钢筋格栅第一榀制作好后应试拼，经首件验收合格后，再投入批量生产。5.2.3.2井身施工 提升架架立完成验收合格之后，开始向下开挖井身土体。为避免锁口圈产生较大沉降，每次开挖进尺为井上部6榀75 cm、井下段为50cm，并且在竖井开挖后应及时喷射1 cm厚的C20混凝土封闭岩面后挂设钢筋网（在砂层中应该先挂网后再初喷混凝土），然后根据设计要求架设钢格栅并打设超前小导管，喷射35 cm厚混凝土后注浆，小导管注浆根据地层情况选取浆液，无水的粗砂及砂砾（卵）石层采用单液水泥浆；无水的粉细砂一般情况下采用改性水玻璃，有水情况下采用水泥-水玻璃双液浆。注浆压力控制在0.20.5MPa。竖井采用人工全断面开挖，由上而下随挖随支，碴土由人工装入吊斗，提升至地面临时堆土场，于夜间外运。竖井施工期间，在竖井壁上设置临时步梯供施工人员上下，施工人员上下步梯与施工井室封闭隔开，以确保人员的进出安全。5.2.3.3竖井排水和防护竖井地面周围施作50 cm高的拦水坝，防止雨水倒灌井内。竖井底部设集水井窝，以汇集施工期间的地下水，由潜水泵经竖井排至地面的废水处理池，经净化处理后再排入市政雨污水井。竖井地面周围设1.2 m高的防护栏，用金属网将竖井步梯和竖井提升空间隔离，确保施工安全。5.2.3.4井身支护竖井井身设置两道水平临时钢支撑和四个斜撑。水平钢支撑和斜撑均采用I 22a工字钢。水平钢支撑、斜撑与格栅同步架设，根据测量放样的结果，定出具体位置随开挖及时架设。竖井格栅与钢支撑、斜撑端头均设置法兰盘，钢支撑、斜撑两端与竖井格栅法兰盘用螺栓连接（见图5-6，图5-7）。为加强井壁受压能力，竖井格栅水平钢支撑处共600mm范围内竖向拉结筋间距加密至100mm。竖井井底到加强环梁拱顶设计标高范围内，由于风道施工，该高度范围内的水平支撑无法架设，所以，该将高度范围内的临时水平钢支撑改为“八字形”的斜撑（见图5-79）。图5-7钢支撑加工与连接图图5-8斜撑连接示意图图5-9 加强环梁处斜撑示意图考虑到竖井井壁要进行风道开口施工，在竖井开挖支护到马头门相应开口部位设置开口加强环梁。预埋竖井加强环梁连接钢筋22200，与竖井格栅主筋焊接，锚入井壁及加强环梁不少于35d，以保证马头门开挖时的安全及施工质量。5.2.4竖井底板施工竖井开挖至井底设计标高时，根据施工图的要求，进行基底清理整平，安装水平支撑，水平支撑采用I22a工字钢，间距1000 mm，水平支撑采用22500连接筋连接，喷射350 mm厚C25混凝土封闭基底，见图5-10。图5-10竖井封底平面示意图开挖到基底后，施作竖井井窝，井窝布置2个提升吊斗，在井窝一侧铺设各种管线及人行楼梯，人行楼梯下布设集水井。5.2.5竖井进料出碴竖井、1#风道、隧道正线出土及钢格栅、网片等材料吊入竖井通过安装在竖井提升架上电葫芦的提升斗来完成。开挖运出的土方弃入临时堆土场，待夜间通过出碴车运出市区。提升斗的数量、容量及提升能力直接关系到施工的进度，竖井设置二个井窝，设2个吊斗出碴或进料。其它如混凝土喷射料等由井边安设的串筒供给。模筑混凝土则通过混凝土输送管、混凝土输送泵泵送至衬砌面。5.2.6 风道施工当竖井混凝土强度达到设计强度的70以后，就可以进行竖井开马头门进入风道的施工。由于风道的宽度较大，高度较高，所以施工时采用CRD八洞室开挖法作业，每个洞室的开挖又采用台阶法施工。5.2.6.1马头门施工按照图纸尺寸测放风道轮廓线，破除井壁初期支护，并沿风道外轮廓打设双层253.25，L=2.5 m超前小导管注浆对围岩进行预加固，施作加强环梁，加强环梁与竖井井壁采用322200拉筋，拉筋在竖井井壁施工时预留，与格栅焊接，露出一倍锚固长度。加强环梁与竖井井壁的空隙用素混凝土填充，加强环梁达到设计强度后，破除风道范围内上导洞上台阶的竖井井壁，在竖井井壁平面内设一榀风道格栅，同时将洞口处断开的竖井格栅与风道格栅焊接牢固。根据开挖步骤依次破除马头门。5.2.6.2风道施工风道暗挖严格遵循“管超前，严注浆；短进尺，强支护；早封闭，勤量测”的原则施工。风道开挖前首先进行围岩的预加固，加固措施为打设单层超前小导管并注浆加固，小导管采用423.25，L=2.5m30cm钢花管，浆液为水泥-水玻璃双液浆。若正上方有管线或管沟等结构物时，则在此结构物下方两侧10米范围内采用双排小导管注浆作业。在马头门及风道开挖施工过程中，须严格对各监测项目进行监控量测，发现异常及时反馈，根据具体情况修改设计参数。施工开挖步序见施工步聚一六。5.2.6.3风道端墙施工风道端墙封堵采用工字钢水平支撑+竖向连接筋+钢筋网+喷射混凝土封堵体系，水平工字钢支撑垂直间距为0.95 m，采用I16a工字钢；连接筋采用22钢筋，水平间距为500 mm；挂6.5mm150 mm150 mm双层钢筋网后喷射350mm C20混凝土。5.2.6.4二次衬砌考虑到临时支护拆除时结构变形影响，通道二衬施工严格控制临时支护拆除长度，二次衬砌按每段4.5m考虑，且采用隔跳段的施工组织方法进行二次衬砌施工。除预留防水搭接面、钢筋接头搭接空间和模板支立工作面需要外，尽量缩短一次拆除长度。5.3 主要施工工艺5.3.1超前小导管施工施工工艺在软弱围岩地层中施工，采用小导管超前支护预加固地层技术，通过注浆，使小导管周围土体固结形成承载壳，在小导管及承载壳的棚架作用下开挖下部土体既安全又稳妥，此时小导管起到悬臂支撑的作用可有效地控制拱顶坍塌。5.3.1.1单液浆注浆施工小导管施工工艺程序图见图5-11。施工准备测量、放线、定位钻孔或打入小导管喷砼封闭开挖面注 浆图5-11 小导管施工工艺程序图施工准备：通过试验确定注浆半径、注浆压力、间距及浆液配比；加工导管，准备及检修施工设备器材；施工人员培训；工作面测量、放线、定孔位。小导管加工制作：采用42钢管加工而成，小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻8-10mm溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角) ，间距20cm，尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。小导管布设：隧道开挖采用42mm超前注浆小导管加固地层。从拱部格栅中穿过，仰角及外插角1015(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象) 。小导管安装：用手持风钻钻孔，并将小导管打入孔内，如地层松软也可用游锤或手持风钻将导管直接打入。注浆：首先将掌子面用喷射砼封闭，以防漏浆，并对小导管内的积物用高压风进行清理；注浆顺序由下而上，根据现场实际条件，注浆采取单管或多管并联注多管并联注；注浆完后，立即堵塞孔口，防止浆液外流。注浆异常现象处理：注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。5.3.1.2双液浆施工双液注浆施工工艺流程图见图5-12。喷射混凝土封闭掌子面注 浆封堵花管钻注浆孔打入花管封堵孔口冲洗花管联结注浆管与花管制配浆液图5-12 双液注浆施工工艺流程图浆液的配制：水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内，按一定的配比配制好待用。注浆参数的选择：双浆液配比根据现场试验确定，一般情况下水泥：水玻璃=1：1-1：0.8(体积比) 。注浆初压：0.2Mpa0.5Mpa。注浆工艺及设备：注浆管联接好后，注浆前先压水试验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过闸阀使水泥；浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入地层，注浆工艺详见图5-13。图5-13注浆施工工艺及设备示意图5.3.2喷射混凝土5.3.2.1湿喷混凝土的施工喷射机械安装好后，先注水、通风、清除管道内杂物，同时用高压风吹扫岩面，清除岩面尘埃。保证连续上料，严格按施工配合比配料，严格控制水灰比，保证料流运送顺畅。喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射设备采用潮喷机，人工掌握喷头直接喷射混凝土。喷射混凝土作业在满足锚杆喷射混凝土支护规范有关规定。搅拌混合料采用强制式搅拌机:搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂1%，砂石3%；拌合好的混合料运输时间不得超过20分钟；混合料应随拌随用。混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求。 喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土作业区有足够的照明，作业人员佩带好作业防护用具。严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴与岩面应垂直，有钢筋时角度适当放偏，喷嘴与岩面距离控制在0.6-1.2m范围以内，见图5-14。 图5-14 喷射砼施工工艺示意图 喷射时自下而上，即先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角，料束呈螺旋旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形喷射，每次蛇形喷射长度为3-4m，见图5-15。喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14天。 图5-15 射砼施工工艺示意图5.3.2.2 湿喷混凝土工艺流程采用湿射混凝土施工工艺，减少回弹及粉尘，创造良好隧道施工条件。混凝土在洞外拌合，由竖井下料管下到运料车运至喷射工作面。混凝土配合比由现场试验室根据试验确定。喷射混凝土施工工艺见图5-16。压缩空气速凝剂原材料选择配合比设定计水水 泥细骨料粗骨料图5-16射混凝土施工工艺图搅拌机湿喷机喷 头受喷面5.4 针对风险源的施工措施 5.4.1超前地质预报施工中采用超前地质预报,可探明开挖面前方或周围土体中可能存在的地质突变、地下空洞、废弃的人防、管沟和局部水囊等地质灾害，防止作业过程中可能产生的废气、突泥、涌水、塌陷等地质风险对工程的危害。5.4.1.1超前地质预报工作计划施工中的工程地质预报：结合工程特点采用地质雷达探测、红外探水仪、地质素描预报和超前钻孔等方法，探测开挖面前方或周围地地质情况并加予分析,为动态设计提供依据，为安全施工提供情报保证。5.4.1.2超前地质预报组织机构项目部工程部下设地质预报中心，成立地质灾害治理专家组。配备有经验的地质工程师对竖进和风道开挖施工进行全过程监控指导。地质预报工作组织机构如图5-17所示：地质预报中心专 家 组地质雷达组红外线探水组超前钻孔组地质素描组内业资料组图5-17地质预报工作组织机构图5.4.1.3超前地质预报方法地质雷达法：采用地质雷达进行地质超前预报，可以探查断层及破碎带、大节理、岩脉、陡倾角岩体分界线，以及岩溶、洞穴等,在本项目中主要用来探测各种空洞、不密实体和地质突变等项目。其工作原理是高频电磁波以宽频带脉冲形式，通过发射天线被定向送入地下，经存在电性差异的地下地层或目标体反射返回地面，由接收天线接收。高频电磁波在介质中传播时，其路径、电磁波强度与波形随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。所以通过对时域波形的采集、处理和分析，可确定地下界面或地质体的空间位置和结构。红外探测仪：通过接受岩体的红外辐射强度，根据围岩红外辐射场的变化来分析判断开挖面附近30m内是否含有含水体。可在洞内全空间、全方位定点探测，分别在拱顶、底板、两壁逐点施测，绘出温差探测曲线，找出异常点所在的定向含水部位。超前钻探预报：针对上述两种方法测出的异常，采用轻型地质钻机在导常掌子面前方进行钻孔超前探测。超前钻探采用50-100mm孔，每断面布置1-3孔。钻孔时，记录钻孔速度、岩碴岩粉特征、冲洗液颜色、含泥量、出水部位、钻杆是否突进等情况，探明水量和水压情况，按设计和开挖面的地质资料，判定工作面前方的工程、水文地质情况，以采取必要的预防措施。当开挖面出现有不明气体逸出时，立即组织人员撤退，待查明气体成份确认对人体无害或采取防范后，进行钻孔释放。地质素描及数码相机分析法预报：利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质情况。掘进施工时，派有经验的地质工程师在每循环后对工作面进行地质观察、记录，并用数码相机照相摄影，绘制地质素描图。地质素描的主要内容包括：地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等）；岩土特性（岩土名称、风化状况、质地、强度、稳定性、地质构造影响程度等）等。根据掌子面地质情况，通过对地质素描图的分析，用工程类比法对开挖面前方短距离内的岩体稳定性进行分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。观察法进行实时地质预报：在进行开挖作业时，地质工程师每个循环收取一定量的岩土，出水状况进行观察、记录、分析若无异常变化，则可进行正常施工，否则立即采取相应措施。5.4.2针对地质风险的施工措施 5.4.2.1控制风险技术措施在开挖土体表层初喷10mm厚的塑性层，防止开挖时围岩暴露时间过长；根据地层打设小导管，必要时采取注浆加固措施；对突泥、突水的技术措施：主要措施是超前预测预报，其次是加强超前支护管理，特别是注浆管理，堵住突泥、突水通道，确保达到先固结、增强结石率，对围岩补强，降低透水性后开挖，确保不因水的流动，引起裂隙张开，侧壁及洞顶坍塌。 5.4.2.2控制风险管理对策地质超前预报：对工作面前方工程地质和水文地质情况的性质、位置和规模进行比较准确、全面、系统的探测和判断，确定不良地质体的空间位置、规模和性状，降低地质风险。配备专业地质工程师，以便对预报数据做出准确判释，提高预报的准确度。5.4.3针对风险的施工措施5.4.3.1架设横撑及斜撑（防施工竖井失稳）随着基坑的开挖，沿竖井短边方向隔榀格栅架设水平支撑，并在四角架设斜撑以保护基坑稳定，支撑采用22a工字钢，与竖井壁格栅相连；在水平钢支撑两侧共600mm范围内竖向拉结筋间距加密至100mm。5.4.3.2增设马头门加强钢格栅（防马头门开口坍塌）在施工风道破除马头门时，在洞口处连立两榀加密格栅钢架，并将截断的竖井格栅与马头门连立两榀加密格栅钢架焊接牢固，增加马头门与竖井的整体性。5.4.3.3其它控制风险管理对策在施工中加强超前预报，及时准确探明竖井围岩地质状况。对不良地质地段，采用小导管预注浆进行支护处理，以加固围岩。预注浆施工完成后，及时对注浆效果进行分析，确保达到预加固岩体的目的。加强对竖井沉降、收敛等的监控量测，及时整理、分析测量数据，向风险管理组汇报监控量测结果。5.4.4保证热力沟、雨水沟、上水管、污水管等各种管线的安全施工措施编制好管线保护方案，做好管线的保护措施后方可进行竖井开挖施工。做好地面巡视工作,并做好巡视记录。与产权单位取得联系,发生紧急情况时迅速联系。加强监控量测，及时反馈监测结果。在热力管沟下方及其下方两侧10m范围内的风道内打设比施工图纵向加密一倍、环向间距为30cm的双排注浆小导管，按注浆量和注浆压力双向控制注浆。格栅间距由50cm调整为40cm，加大初期支护的强度、刚度和稳定性。在雨水沟、污水管等各种管线下方及其下方两侧5m范围内的风道内打设比施工图纵向加密一倍、环向间距为30cm的双排注浆小导管。5.4.5保证风道开挖安全的施工措施打设超前小导管（进洞时打设双排小导管），控制注浆材料和注浆压力；拱部采用人工开挖，预留核心土，保证在加固范围内开挖，严禁挖“神仙土”；台阶长度不得超过一倍洞径，按设计打设锁脚锚管，保证锁脚锚管长度和角度，保证纵向连接筋和钢筋网的焊接和搭接质量，及时封闭成环。及时加强背后回填注浆。6.主要施工要点及技术要求6.1主要设计及施工参数钢筋格栅：施工竖井钢格栅间距严格按设计图纸架设；钢筋格栅外侧设置钢筋网：钢筋网为8150 mm150 mm，搭接长度不小于200 mm。连接筋：前后榀格栅内外侧均设 22钢拉杆，环向间距0.6m交错布置。小导管注浆：根据地层情况选取浆液，无水的粗砂及砂砾（卵）石层采用单液水泥浆；无水的粉细砂一般情况下采用改性水玻璃，有水情况下采用水泥-水玻璃双液浆。注浆压力控制在0.20.5MPa。初支背后回填注浆以初支与围岩的密贴为原则，浆液根据地层及现场情况确定，浆液初定为水泥浆单液浆。6.2风道开挖及初期支护应根据围岩、机械设备等条件，采用尽量少扰动围岩的开挖方法。加强对开挖工作面地质的观察和记录，判断其稳定性并预报开挖面前方的地质情况，以指导施工。必要时，应采取锚喷或注浆等有效措施确保开挖工作面的稳定性。初期支护的钢筋格栅，应在洞外加工成榀，并应进行整环试拼装，要求每榀格栅不平整度及扭翘曲10mm，洞内安装时，隧道全断面内每一循环的格栅均应架设在同一平面内，步距差10mm。钢筋格栅在洞内安装的过程中，要确保每一个连接节点准确到位且连接安全可靠。为了预防突发事件，施工前准备一定数量的应急钢横撑或其它应急材料，确保施工安全、顺利地进行。允许最大超挖量为150mm；允许平均超挖量：拱部、墙及底板：100mm；隧道不允许欠挖。确定隧道开挖轮廓时，预留围岩变形量为50 mm,并通过施工监测及时加以调整。风道施工引起的地面变形和沉降控制：须保证邻近建（构）筑物安全与使用、道路车辆安全通行。6.3 施工注意事项 竖井的大部分及风道的全部地层为卵石层，土体自稳能力差,应加强对围岩的注浆预加固；注浆加固之前，对注浆工艺和材料要先进行试验后应用。若加固效果不理想，应及时根据现场实际情况进行调整。为了确保围岩稳定，便于初期支护的施作，给施工提供良好的作业环境，确保施工质量，降水工作应超前安排进行，以保证在无水条件下进行开挖、支护。对渗透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流沙、流土或管涌等不良现象。 施工过程中对隧道前方土体进行超前预测，以便提前采取预防保护措施，避免险情发生。具体可采取对地面进行雷达探测及掌子面打设超前导管的方式探明前方地层状况等办法。 本次施工坚持“安全第一”的原则，成立专门的安全管理组织机构来保证本次施工组织实施的安全。7.降水施工根据工程特点，本项目在风道及竖井周围采用双侧设降水井降水，保证无水施工。主要工程量和降排水施工方案方法详见车公庄降排水专项施工方案由降水专业单位进行施工降排水及编写降水专项方案。8.工程环境保护措施8.